Výměníky tepla – přímé Střední odborná škola Otrokovice

Prezentace na téma: "Výměníky tepla – přímé Střední odborná škola Otrokovice"— Transkript prezentace:

1 Výměníky tepla – přímé Střední odborná škola Otrokovice
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Vičánek Dostupné z Metodického portálu ISSN:  , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2 Charakteristika DUM Název školy a adresa
Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, Otrokovice Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/ /1 Autor Ing. Miroslav Vičánek Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-CHTe/1-PV-3/10 Název DUM Výměníky tepla – přímé Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání Kód oboru RVP 28-52-H/01 Obor vzdělávání Gumař-plastikář Vyučovací předmět Chemická technika Druh učebního materiálu Výukový materiál Cílová skupina Žák, 15 – 16 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího; náplň: tepelné operace, šíření tepla, tepelné výměníky přímé – bezhlučný ohřívák vody, barometrický kondenzátor, chladicí věž Vybavení, pomůcky Dataprojektor Klíčová slova Teplo, tepelné operace, šíření tepla, kondukce, konvekce, radiace, tepelné výměníky, chladicí věž Datum

3 Výměníky tepla – přímé Náplň výuky (obsah hodiny) Tepelné operace
Šíření tepla Výměníky tepla Přímé výměníky bezhlučný ohřívák kapaliny barometrický kondenzátor chladicí věž

4 Tepelné operace Teplo je část vnitřní energie, kterou systém vymění (tj. přijme nebo odevzdá) při styku s jiným systémem [1]. Technologické operace, při nichž dochází k tepelné výměně se označují jako tepelné operace ohřívání chlazení žíhání kondenzace odpařování sušení… Obr. 1: žíhání

5 Šíření tepla Teplo se vždy šíří z místa o vyšší teplotě na místo o nižší teplotě (z tělesa teplejšího na studenější). Přenos končí při vyrovnání teploty. Tři základní způsoby:[2] kondukce (vedení) – dotyk dvou a uvnitř pevných těles konvekce (proudění) – přenos pohybující se tekutinou (kapalina, plyn) radiace (sálání) – bezdotykový přenos tepla elektromagnetickým vlněním Obr. 2: vedení Obr. 3: proudění Obr. 4: sálání

6 teplo chlad Výměníky tepla
Výměníky tepla jsou zařízení, kde dochází k tepelné výměně. Podle způsobu styku teplého a studeného média jsou výměníky [3] přímé – látky se přímo dotýkají nepřímé – k výměně dochází přes tuhou stěnu Podle použití skupenství se nemění – chladiče a ohříváky skupenství se mění – odparky (vařáky) a kondenzátory teplo chlad Obr. 5: schéma chladicího cyklu

7 Přímé výměníky Protože dochází k přímému styku obou látek (obvykle rozstřikování sprchou), označují se i jako směšovací. Patří sem bezhlučný ohřívák kapaliny barometrický kondenzátor kondenzační věž Obr. 6: sprcha

8 Bezhlučný ohřívák kapaliny
Při přímém ohřevu kapaliny vodní párou je možné zavést konec parní trubky pod hladinu, ale toto řešení je hlučné. Proto se používá bezhlučný ohřívák – konec ponořené trubky je opatřen parním injektorem. Proudící pára vytváří podtlak a ten nasává kapalinu, která je smíchána již v difuzoru s párou. Obr. 7: injektor Obr. 8: bezhlučný ohřívák

9 Barometrický kondenzátor
Přímé ochlazování páry umožní barometrický kondenzátor. Obvykle je napojený na destilační kolonu či odparku a používá se k oddělení vodní páry ze vzduchu. Směs procházející v kondenzátoru sadou děrovaných přepážek je skrápěna vodou a ochlazená pára zkondenzuje. Zkondenzovaná voda má menší objem než pára, proto vznikne podtlak (zvýšená hladina ve spodní trubce). Chladicí voda s kondenzátem stéká do nádrže, plyn je odsávaný vývěvou přes odlučovač kapek. Obr. 9: barometrický kondenzátor

10 Chladicí věž Pro chlazení velkého množství horké vody se použije chladicí věž. Hyperbolická věž využívá komínového efektu (teplý vzduch stoupá komínem a spodem nasává vzduch). Na vnitřní roštovou výplň se rozstřikuje horká voda, částečně se vypaří a zbytek při stékání dolů je ochlazován proudícím vzduchem. Takto se např. zbavuje přebytečného tepla chladicí voda v elektrárně. Obr. 10: chladicí věž Obr. 11: Temelín

11 Detaily chladicí věže Obr. 12: přívod vzduchu
Obr. 13: rozstřik na rošty

12 Kontrolní otázky: Jak se šíří teplo? Co to jsou tepelné operace?
Jak pracuje chladicí věž?

13 Seznam obrázků: Obr. 1: anonym, [vid ], dostupné z: Obr. 2: vlastní Obr. 3: vlastní Obr. 4: vlastní Obr. 5: Ilmari Karonen [vid ], dostupné z: Obr. 6: vlastní Obr. 7: vlastní Obr. 8: vlastní Obr. 9: vlastní Obr. 10: vlastní

14 Seznam obrázků: Obr. 11: Japo, [vid ], dostupné z: Obr. 12: Nick Smith, [vid ], dostupné z: Obr. 13: Juhan Harm, [vid ], dostupné z:

15 Seznam použité literatury:
[1] Otevřená encyklopedie Wikipedie, [vid ], dostupné z: [2] Miloš Řešátko a kol., „Fyzika A pro SOU, 1. díl“, Státní pedagogické nakladatelství, Praha, 1984 [3] Přemysl Hranoš, „Stroje a zařízení v chemickém průmyslu“, nakladatelství Pavel Klouda, Ostrava, 2001, ISBN

16 Děkuji za pozornost 